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关于可再生能源探讨(一)

发布日期:2021-10-23 13:42    点击次数:103

可再生能源,顾名思义,是指可以循环利用的能源,主要包括水电、风电、光伏、潮汐、地热、核电等。上述能源中,水电、风电、光伏市场最大,未来将在全国能源构成中发挥举足轻重的作用。对于上述几种能源,我们试图通过它们的发电方式和能源特性来探讨它们未来的发展前景和技术瓶颈。

一、水电:

目前,我国水电发展已进入相对深入阶段,主要集中在南方地区,以长江及其支流最多,而其他地区水电相对薄弱(如松花江、黑龙江、新疆天山及黄河部分地区)。水电主要是利用流水的势能转化为动能,从而带动水轮机组旋转,切割磁场,产生电能。

水电的闸门控制技术比较成熟,大多采用比较传统的PLC进行控制,这个技术在工业系统中应用范围很广,典型的PLC控制主要有西门子、三菱等。通过控制阀门的开闭情况,可以实现水流流量的控制,从而可以控制发电机转速。水电闸门的控制技术已经比较成熟,大部分都是由传统的PLC控制。这项技术广泛应用于工业系统。典型的PLC控制主要包括西门子、三菱等。通过控制阀门的开启和关闭,可以控制水流,从而控制发电机的转速。

由于水电站有明显的高水位和低水位期,发电时间相对规律。每年4-10月,三江源头解冻,长江流域有强降水(如6/7月的梅雨季节),水库水量可以得到保证。一般来说,在保证航运、防洪、灌溉的要求下,水电站的限电较少,水电站可以自主调节水位,以追求最大的经济效益。对于水电站,应考虑NHQ曲线,实现水电站的自寻优运行。

由于水电站的地理分布和水资源的明显特征,它们注定不会在我们的能源中占据很大的比例。理想情况下,水电占20%。虽然水电站的控制能力非常优越,但省电网是我国的主要控制单元,西北和华北地区无法从水电中受益。此外,水电站的大规模开发对气候环境、草被植物和物种类别都有很大的影响,水电站未来能发展到什么程度确实是一个大问题。

我们可以想象,未来随着信息化程度的提高,大数据分析带来的预测数据和控制精度的提高,以及电网调度系统的优化改革,省与省之间的交流需求不再是以省内用电为前提(这与当地密切相关)。在这三个前提下,水电站的调节功能才能真正发挥出来,才能作为优秀的储能装置,实现调峰填谷的功能。

以上三个前提都有很大的困难。以信息化为例,目前,国家电网在基础专用通信网建设方面投入巨资,但仍有许多不完善之处。就17年下半年省级调度员开展的二级保障工作而言,已经是一项复杂而持久的工作。就电站而言,需要完善安全分区,增加隔离设备、防火墙设备、加密设备、入侵防御系统、安全信息报告系统等。一些省份和地区也需要完善调度数据网络设备。此外,各种业务设备需要对系统进行加固,设备需要关闭危险端口号、UBS套接字、账号权限等复杂工作。目前,我国各省调度数据网建设的完善程度仍存在较大差异。以云南省为例,18年下半年,安全二区网络仍在建设中。另一方面,对于大数据分析来说,不需要先讨论大数据分析的工具,但是对于单独的基础数据来说,需要保证稳定性和有效性。在水电调度中,需要采集各机组设备的实时信息、上下游水位信息、天气预报信息、各上游地区的降水信息等。除了设备实时信息采集相对准确外,其他数据仍有争议。此外,电网调度体制改革是一个漫长的过程,很难在短时间内改变各省调度的经济原则。



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